力学是研究物质机械运动规律的科学。理论力学研究作用在物体上的力与运动之间的关系。课程介绍理论力学的基本概念、基本理论和处理力学问题的基本方法。
开设学校:清华大学;学科:理学、
力学是研究物质机械运动规律的科学。理论力学研究作用在物体上的力与运动之间的关系。课程介绍理论力学的基本概念、基本理论和处理力学问题的基本方法。
-绪论
--绪论
-1-1 矢量描述法
--第一章运动的描述
--矢量及其运算
-1-2 直角坐标描述法
--例题1 椭圆规
--例题2 圆轮滚动
-1-3 自然坐标描述法
--例题3 单摆
-1-4 极坐标描述法
--例题4 演员
-扩展内容
--b 观察与思考
--c 时间与方向
--d 仰望星空
--e 兔子追击问题
-第一章 点的运动学--作业
-2-1 刚体的定义与运动形式
-2-2 刚体的矢量-矩阵描述
-2-3 刚体平面运动
-2-4 刚体定点运动
-扩展内容
-第二章 刚体运动学--作业
-3-1 点的复合运动
-3-2 刚体复合运动
-例题
-扩展内容
--钟表的设计
--寻找四叶草
--差动齿轮
--指南车
--逆行风车
-第三章 复合运动--作业
-4-0 静力学公理序言
-4-1 主矢量和主矩
-4-2 力系的等效与简化
-4-3 受力分析与刚体平衡
-4-4 平面力系的平衡方程
-4-5 考虑摩擦的平衡问题
-4-6 刚体系的平衡
--4-6-2 桁架
--4-6-3 机构
-例题
-扩展内容
--气球的平衡
--平衡大师
-第四章 几何静力学--作业
-5-1 约束及其分类
--约束及其分类
-5-2 虚位移
--虚位移
-5-3 虚功原理
--虚功原理
-5-4 广义坐标和广义力
--广义坐标和广义力
-5-5 势力场中的平衡
-例题
-扩展内容
--关于投影
--不倒翁
--5-扩展-c欹器
--冈布茨
-第五章 分析静力学--作业
-6-1 质点运动微分方程
-6-2 质点在非惯性系中的运动
-6-3 相对地球的运动
-扩展内容
--宇航员的问题
-第六章 质点动力学--作业
-7-1 质点系动量定理
-7-2 质点系动量矩定理
-7-3 质点系动能定理
-7-4 质系普遍定理的综合应用
-7-5 碰撞
--7-5 碰撞
-例题
-扩展内容
--7-拓展-a跳高
--7-扩展-b跳水
--第七章 质点系动力学--作业
-8-1 达朗贝尔原理
-8-2 达朗贝尔-拉格朗日原理
-8-3 第二类拉格朗日方程
-8-4 拉格朗日方程首次积分
-例题
--达朗贝尔原理例题
-扩展内容
--广义动量守恒
--广义能量守恒
--非定常约束
--无轮小车
-第八章 分析动力学--作业
高云峰,博士,清华大学航天航空学院教授。现任中国力学学会科普工作委员会秘书长。研究领域为卫星轨道与姿态控制。作为项目负责人主持2项国家自然科学基金、3项国防军工、1项863项目。出版教材及学术专著12部,发表论文30余篇,获发明专利授权2项。曾获军队科技进步一等奖、国防工业出版社优秀图书奖,北京市教育创新标兵,中国力学学会全国徐芝纶力学优秀教师奖,清华大学“良师益友”、清华大学青年教师教学优秀奖。从2000年开始,先后与中央电视台《异想天开》、《走进科学》、《我爱发明》、《原来如此》、北京电视台《魅力科学》、《北京青年》、湖南卫视《好奇大调查》、深圳卫视《气象万千》等栏目组合作,策划设计了数百个力学科普实验或活动,例如:纸桥过车、纸船载人、弹簧秤称大象、手机吊冰箱、飞针穿玻璃、机械打水漂等经典节目,观众累计超过5亿人次。2013年参与首次太空授课的方案论证、道具原型设计与制作、讲稿撰写等工作。此外参与策划了多届中国科学院力学所的科普开放日、全国中学生趣味力学竞赛、海峡两岸中学生力学夏令营等活动。应邀在全国大、中、小学进行了数十场力学科普报告,听众超过一万人。